CN111293953A - 电机控制方法、装置、电动汽车和存储介质 - Google Patents
电机控制方法、装置、电动汽车和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111293953A CN111293953A CN202010228808.0A CN202010228808A CN111293953A CN 111293953 A CN111293953 A CN 111293953A CN 202010228808 A CN202010228808 A CN 202010228808A CN 111293953 A CN111293953 A CN 111293953A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- value
- carrier frequency
- motor
- values
- rotating speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
本申请涉及一种电机控制方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取电机的当前转速值；根据当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定电机的目标载波频率值，载波频率计算模型根据电机的多组给定转速值和载波频率标定值确定，各载波频率标定值分别根据对应的给定转速值在不同载波频率值时的***效率值确定，***效率值为电机和电机的控制器的总效率值；根据目标载波频率值对输入电机的载波信号进行调整。采用本方法能够全局性地提升***效率。
Description
技术领域
本申请涉及汽车技术领域，特别是涉及一种电机控制方法、装置、电动汽车和存储介质。
背景技术
交流电机的双闭环矢量控制，可以实现电机转速、转矩的精确控制。直流电流入逆变器，经过调制成三相交流电流入交流电机，位置传感器采集转子位置信息，电流传感器采集三相交流电流信息，经过Clark和park变换，可得到电流id和iq真实值，反馈给电流控制器，完成电流闭环。目标转速与实际转速之差输入速度环，产生目标转矩，根据目标转矩和当前转速查表得到的目标电流id和iq，分别和当前实际id与iq比较输入电流控制器，得到dq轴的电压，将旋转坐标系下的电压ud和uq经过逆Park变换,得到两相静止坐标系下的电压Uα和Uβ，将Uα和Uβ输入SVPWM(Space Vector Pulse width modulation，空间矢量脉冲调制)模块，SVPWM模块便产生6路PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)信号，将PWM信号输入变换器，控制对应的门极开关，便能完成对交流电机的矢量控制。
传统实现SVPWM算法的步骤主要包括参考电压矢量的散区判断、各个散区非零矢量和零矢量作用时间的计算以及各个散区矢量切换点的确定，最后使用一定频率的三角载波信号与各个散区矢量切换点进行比较，从而产生变换器所需的PWM脉冲信号。
其中，控制器的效率和PWM载波频率相关，频率越大，控制器开关次数越多，控制器效率越低；电机的效率也和PWM载波频率相关，频率越大，三相交流电的谐波成分越少，电机效率越高。为了能够采用合适的载波频率以兼顾电机谐波损耗和控制器开关损耗。为此，有人提出了分段变频策略，即将转速划分成若干段，不同的转速区间采取不同的载波频率值，而在同一转速区间内，载波频率值则相同。采用分段变频策略时，为了当前转速区间内每一转速下，总的谐波成分小于某一阈值，使得电机的NVH等性能均能得到保证，所取载波频率值往往为当前转速区间内转速最大点所对应的载波频率。但这种方式在该区间的低速段，控制器的效率相对较低，使得总的***效率相对较低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在全转速范围内实现对载波频率的可变控制，能够全局性地提升***效率的电机控制方法、装置、电动汽车、动态变频装置和存储介质。
一种电机控制方法，该方法包括：
第一方面，提供一种电机控制方法，方法包括：
获取电机的当前转速值；
根据当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定电机的目标载波频率值，载波频率计算模型根据电机的多组给定转速值和载波频率标定值确定，各载波频率标定值分别根据对应的给定转速值在不同载波频率值时的***效率值确定，***效率值为电机和电机的控制器的总效率值；
根据目标载波频率值对输入电机的载波信号进行调整。
结合第一方面，在第一方面的一种可能实现方式中，上述的方法还包括：
查询电机在上一载波调整时刻的转速值；
根据当前转速值和上一载波调整时刻的电机的转速值，确定电机的转速改变量；
在转速改变量不小于预设改变量阈值时，进入根据当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定电机的目标载波频率值的步骤；
在转速改变量小于预设改变量阈值时，保持电机的目标载波频率值不变。
结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能实现方式中，上述的载波频率计算模型的获取过程，包括：根据多组给定转速值和载波频率标定值，确定拉格朗日插值函数，拉格朗日插值函数作为载波频率计算模型。
结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能实现方式中，上述的多组给定转速值和载波频率标定值的获取过程，包括：
在电机处于当前给定转速值时，分别获取在电机被给定各不同载波频率值时的***效率值；
根据当前获取到的各***效率值，确定当前给定转速值对应的载波频率标定值，载波频率标定值为当前获取到的各***效率值中的最大值对应的载波频率值；
在存在尚未进行载波频率标定的给定转速值，从尚未进行载波频率标定的给定转速值中选取一个给定转速值，将当前选取出的给定转速值作为新的当前给定转速值，返回在电机处于当前给定转速值时，分别获取在电机被给定各不同载波频率值时的***效率值的步骤。
结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能实现方式中，上述的多组给定转速值和载波频率标定值的获取过程，还包括：
在电机处于当前给定转速值时，分别获取在电机被给定各不同载波频率值时的电机噪声值；
上述的根据当前获取到的各***效率值，确定当前给定转速值对应的载波频率标定值，包括：根据当前获取到的各***效率值以及各电机噪声值，确定当前给定转速值对应的载波频率标定值，载波频率标定值为在满足电机噪声值小于预设的电机噪声阈值的各载波频率值对应的***效率值中的最大值对应的载波频率值。
结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能实现方式中，上述的分别获取在电机被给定各不同载波频率值时的***效率值，包括：
分别获取在电机被给定各不同载波频率值时，电机的实际转速值和实际扭矩值，以及控制器的输入功率值；
根据各实际转速值和各实际扭矩值，确定电机的输出功率值；
分别求取各输出功率值与对应的输入功率值的比值，得到在电机被给定各不同载波频率值时的***效率值。
结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能实现方式中，在不同的速度值区间内的给定转速值采用不同的取值密度。
结合第一方面或上述某些可能的实现方式，在第一方面的一种可能实现方式中，给定转速值的在第一速度值区间的取值密度大于在第二速度值区间的取值密度。
第二方面，提供一种电机控制装置，该装置包括：
获取模块，用于获取电机的当前转速值；
处理模块，用于根据当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定电机的目标载波频率值，载波频率计算模型根据电机的多组给定转速值和载波频率标定值确定，各载波频率标定值分别根据对应的给定转速值在不同载波频率值时的***效率值确定，***效率值为电机和电机的控制器的总效率值；
控制模块，用于根据目标载波频率值对输入电机的载波信号进行调整。
第三方面，提供一种电动汽车，该电动汽车包括上述的电机控制装置。
第四方面，提供一种动态变频装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取电机的当前转速值；
根据当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定电机的目标载波频率值，载波频率计算模型根据电机的多组给定转速值和载波频率标定值确定，各载波频率标定值分别根据对应的给定转速值在不同载波频率值时的***效率值确定，***效率值为电机和电机的控制器的总效率值；
根据目标载波频率值对输入电机的载波信号进行调整。
第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取电机的当前转速值；
根据当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定电机的目标载波频率值，载波频率计算模型根据电机的多组给定转速值和载波频率标定值确定，各载波频率标定值分别根据对应的给定转速值在不同载波频率值时的***效率值确定，***效率值为电机和电机的控制器的总效率值；
根据目标载波频率值对输入电机的载波信号进行调整。
上述电机控制方法、装置、计算机设备和存储介质，是获取电机的当前转速值，根据该当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定电机的目标载波频率值，根据目标载波频率值对输入电机的载波信号进行调整，能够在全转速范围内实现对载波频率的可变控制，可以避免全工况下采用单一载波频率或者每个分段内采用单一载波频率带来的过多的开关损耗。同时由于载波频率计算模型根据电机的多组给定转速值和载波频率标定值确定，各载波频率标定值分别根据对应的给定转速值在不同载波频率值时的***效率值确定，该***效率值为电机和电机的控制器的总效率值，如此，每个转速值都可以对应的计算出使得***效率值满足要求(例如***效率值最大)的载波频率值，如此能够全局性地提升***效率，而并非只是若干个转速点。此外，采用本方案，不需要额外增加硬件资源，只需提前标定出多组给定转速值和载波频率标定值，工作量小、成本低。
附图说明
图1为一个实施例中电机控制方法的应用环境图；
图2为一个实施例中电机控制方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中电机控制方法的流程示意图；
图4为一个实施例中多组给定转速值和载波频率标定值的获取过程步骤的流程示意图；
图5为一个实施例中***效率值的获取过程步骤的流程示意图；
图6为一个实施例中电机控制装置的结构框图；
图7为一个实施例中动态变频装置的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的电机控制方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，转速传感器12用于采集电机的转速值，并将采集到的当前转速值传输给动态变频装置14。动态变频装置14的载波频率计算模块142可以根据接收到的当前转速值等信息，利用预设的载波频率计算模型计算使得***效率最优的三角载波频率值(以下称为目标载波频率值)。具体地，载波频率计算模块142可以包括处理器和存储器146。该处理器用于提供计算和控制能力。该存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机程序被处理器执行时以实现目标载波频率值的计算。动态变频装置14的PWM模块144可以接收传感器采集的电机实际转速值、电机实际转矩值以及三相电流值，并接收来自外部的目标转速值、目标转矩值，再采用适当的控制算法，利用得到的目标载波频率值，生成6路控制功率开关器件通断的PWM信号。动态变频装置14的功率开关器件148可以利用PWM信号控制功率开关器件的开关导通和关断，以产生合适的三相交流电，实现对电机16的控制，该电机16一般为交流电机。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种电机控制方法，以该方法应用于图1中的动态变频装置为例进行说明，包括以下步骤：
步骤202，获取电机的当前转速值。
这里，当前转速值可以是该电机的当前实际转速值，具体地，可以是可以接收用于采集该电机的实际转速值的转速传感器发送的当前实际转速值。该当前转速值也可以是该电机的当前给定转速值，具体地，可以是从转速控制器获取该当前给定转速值。
这里，获取电机的当前转速值可以是周期性的进行的，该周期的大小可以根据实际需要以及单片机计算能力确定，例如，该周期可以为10毫秒。
步骤204，根据当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定电机的目标载波频率值，该载波频率计算模型根据电机的多组给定转速值和载波频率标定值确定，各载波频率标定值分别根据对应的给定转速值在不同载波频率值时的***效率值确定，***效率值为电机和电机的控制器的总效率值。
这里，***效率值为该电机和该电机的控制器两者的总效率值，在数值上等于电机的效率值与该控制器的效率值的乘积。
具体地，可以预先获得多组给定转速值和载波频率标定值，例如，得到多组(ni，f(ni))，ni表示第i个给定转速值，f(ni)表示第i个给定转速值的载波频率标定值，i＝1，2,3，...,N，N表示给定转速值的总个数；其中，ni在0到电机的最大转速nmax中取值，具体可以将转速从0到电机的最大转速nmax进行N等分，i作为转速等分点，则第i点的转速为ni＝(nmax/N)×i。再基于该多组(ni，f(ni))进行插值处理或者拟合处理，得到这里的载波频率计算模型，该载波频率计算模型表征的是转速值与载波频率值的映射关系。其中，插值处理方式或者拟合处理方式可以根据实际需要选取。
步骤206，根据所述目标载波频率值对输入所述电机的载波信号进行调整。
具体地，可以根据该目标载波频率值生成新的载波信号，该载波信号为6路控制功率开关器件通断的PWM信号，功率开关器件的特性是利用PWM信号控制功率开关器件的开关导通和关断，以产生合适的三相交流电，实现对电机的控制。
上述电机控制方法中，是获取电机的当前转速值，根据该当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定电机的目标载波频率值，根据目标载波频率值对输入电机的载波信号进行调整，能够在全转速范围内实现对载波频率的可变控制，可以避免全工况下采用单一载波频率或者每个分段内采用单一载波频率带来的过多的开关损耗。同时由于载波频率计算模型根据电机的多组给定转速值和载波频率标定值确定，各载波频率标定值分别根据对应的给定转速值在不同载波频率值时的***效率值确定，该***效率值为电机和电机的控制器的总效率值，如此，每个转速值都可以对应的计算出使得***效率值满足要求(例如***效率值最大)的载波频率值，如此能够全局性地提升***效率，而并非只是若干个转速点。此外，采用本方案，不需要额外增加硬件资源，只需提前标定出多组给定转速值和载波频率标定值，工作量小、成本低。
在其中一个实施例中，为了避免很小的转速变化引起载波频率频繁变化，在上述实施例的电机控制方法的基础上，增加了灵敏度的控制策略，如图3所示，该实施例的电机控制方法包括以下步骤：
步骤302，获取电机的当前转速值。
步骤304，查询电机在上一载波调整时刻的转速值。
具体地，可以存储上一载波调整时刻的转速值，该转速值在发生载波信号调整时进行更新，否则保持不变。上一载波调整时刻的转速值表征的是电机在最近一次载波信号调整时的转速值。
步骤306，根据当前转速值和上一载波调整时刻的转速值，确定电机的转速改变量。
这里，转速改变量可以是转速增加值或者减小值。具体地，可以根据公式(1)确定电机的转速改变量；
Δn＝|n-n'| (1)
式中，Δn表示转速改变量，n表示当前转速值，n'表示上一载波调整时刻的转速值。
该转速改变量也可以是转速改变的相对百分比，例如，可以根据公式(2)确定电机的转速改变量；
式中，Δ表示转速改变量，n表示当前转速值，n'表示上一载波调整时刻的转速值。
步骤308，判断转速改变量是否小于预设改变量阈值，若否，进入步骤310，若是，进入步骤314；
这里，预设改变量阈值的大小可以根据实际情况设定。该预设改变量阈值可以是***默认值，也可以是可供用户调节大小的数值。
步骤310，根据当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定电机的目标载波频率值。
其中，载波频率计算模型根据电机的多组给定转速值和载波频率标定值确定，各载波频率标定值分别根据对应的给定转速值在不同载波频率值时的***效率值确定，***效率值为电机和电机的控制器的总效率值。
步骤312，根据所述目标载波频率值对输入所述电机的载波信号进行调整。
此时，需要对应的将上一载波调整时刻的转速值更新为当前转速值。
步骤314，保持电机的目标载波频率值不变。
此时，由于当前时刻，电机的目标载波频率值不变，也就是说，不需要对输入所述电机的载波信号进行调整，则上一载波调整时刻的转速值也保持不变。
本实施例中的步骤302、步骤310和步骤312可以对应的参照上一个实施例中的步骤202、步骤204和步骤206的描述，在此不予赘述。
本实施例中，加入了灵敏度控制策略，使得转速在灵敏度(预设改变量阈值)之内变化时，载波频率值保持不变，以保证电机的控制性能。
通过前述可知，载波频率计算模型可以通过在多组给定转速值和载波频率标定值进行插值处理或者拟合处理的方式确定，其中，插值处理的常见方式是线性插值的方式，例如，在第i个给定转速值和第i+1个给定转速值之间通过线性插值的方式得到第i个给定转速值和第i+1个给定转速值之间的转速值对应的载波频率值。这种方式，简单实用，应用也较为普遍。然而开关频率和转速并不是线性关系的，传统方式采用的是分段变频，如果每段再线性插值去模拟载波频率值与转速的曲线，精准度相对较低。为此，在其中一个实施例中，提供一种载波频率计算模型的获取方式。
该实施例中的载波频率计算模型的获取过程，包括步骤：根据多组给定转速值和载波频率标定值，确定拉格朗日插值函数，所述拉格朗日插值函数作为所述载波频率计算模型。
其中，拉格朗日插值函数为：
其中，ni表示第i个给定转速值，nj表示第j个给定转速值，f(nj)表示第j个给定转速值的载波频率标定值，i＝1，2,3，...,N，j＝1，2,3，...,N，N表示给定转速值的总个数。
本实施例中的载波频率计算模型采用拉格朗日插值函数，相比于线性插值方式，在用于目标载波频率值的计算时，可以提升计算精度。
在其中一个实施例中，如图4所示，上述的多组给定转速值和载波频率标定值的获取过程，可以包括如下步骤：
步骤402，在电机处于当前给定转速值时，分别获取在电机被给定各不同载波频率值时的***效率值，进入步骤404。
具体地，可以将转速从0到电机的最大转速nmax进行N等分，i作为转速等分点，则第i点的转速为ni＝(nmax/N)×i，如此，可以得到N个给定转速值；并将载波频率值从电机最低稳定转速所需的载波频率值fmin到功率开关器件所允许的最大开关频率fmax进行M等分，j作为频率等分点，则第j点的载波频率值为fj＝fmin+((fmax-fmin)/M)×j，如此，可以得到M个载波频率值。需要说明的是，转速值和载波频率值的划分方式也不限于等分方式。在电机处于当前给定转速值时，可以分别对电机被给定各不同载波频率值，分别获取在电机被给定各不同载波频率值时的***效率值。
步骤404，根据当前获取到的各***效率值，确定当前给定转速值对应的载波频率标定值，载波频率标定值为当前获取到的各***效率值中的最大值对应的载波频率值，进入步骤406。
具体地，可以获取在电机被给定当前载波频率值时的***效率值，在获取到的当前***效率值(在电机被给定当前载波频率值时的***效率值)时，将当前***效率值与已记录的当前给定转速值对应的***效率局部最大值(该***效率局部最大值的初始值为0)进行比较，若当前***效率值大于当前给定转速值对应的***效率局部最大值，则将当前给定转速值对应的***效率局部最大值更新为该当前***效率值，并对当前载波频率值与该当前给定转速值对应的***效率局部最大值进行绑定存储，若当前***效率值不大于当前给定转速值对应的***效率局部最大值，或者在完成当前给定转速值对应的***效率局部最大值的更新，以及当前载波频率值与该当前给定转速值对应的***效率局部最大值的绑定存储之后，检测是否已经遍历各个载波频率值，若否，则从尚未遍历的载波频率值选取一个载波频率值，将当前选出的载波频率值作为新的当前载波频率值，返回获取在电机被给定当前载波频率值时的***效率值的步骤，若是，则将当前的***效率局部最大值对应的载波频率值作为当前给定转速值对应的载波频率标定值，进入步骤406。其中，载波频率值的遍历顺序可以是从大到小，也可以是从小到大，还可以是随机挑选。
此外，除了在已经遍历各个载波频率值时，直接将当前的***效率局部最大值对应的载波频率值作为当前给定转速值对应的载波频率标定值这种方式之外，还可以在当前的***效率局部最大值对应的载波频率值周围增大取值密度，以继续取一些载波频率值，并获取这些载波频率值时对应的***效率值，通过比较这些***效率值的方式，进一步的确定当前给定转速值对应的载波频率标定值。例如，原有的载波频率值的取值为1kHz、2kHz、3kHz、…、10kHz，根据这些取值得到的在7kHZ时***效率值最大，可以将该7kHZ作为当前给定转速值对应的载波频率标定值，也可以在7kHZ周围继续取6.5kHZ、6.7kHZ、6.9kHZ、7.1kHZ、7.3kHZ和7.5kHZ等值，再获取在电机被给定7kHZ周围这些取值时的***效率值，若7.3kHZ时的***效率值最大，则将7.3kHZ作为当前给定转速值对应的载波频率标定值，如此，可以提升标定数据的准确性。
步骤406，是否已遍历各个给定转速值，若是，结束流程，若否，进入步骤408。
其中，给定转速值的遍历顺序可以是从大到小，也可以是从小到大，还可以是随机挑选。
步骤408，从尚未进行载波频率标定的给定转速值中选取一个给定转速值，当前选取出的给定转速值作为新的当前给定转速值，返回步骤402。
本实施例中，载波频率标定值为当前给定转速值的各***效率值中的最大值对应的载波频率值，如此方式得到的多组给定转速值和载波频率标定值用于载波频率计算模型确定，可以进一步全局性地提升***效率。
在其中一个实施例中，上述的多组给定转速值和载波频率标定值的获取过程，可以包括如下步骤：在电机处于当前给定转速值时，分别获取在电机被给定各不同载波频率值时的电机噪声值；上述的根据当前获取到的各***效率值，确定当前给定转速值对应的载波频率标定值，可以包括：根据当前获取到的各***效率值以及各电机噪声值，确定当前给定转速值对应的载波频率标定值，载波频率标定值为在满足电机噪声值小于预设的电机噪声阈值的各***效率值中的最大值对应的载波频率值。
具体地，可以先根据各载波频率值对应的电机噪声值，筛选出电机噪声值满足筛选条件的各载波频率值，该筛选条件可以为对应电机噪声值小于预设的电机噪声阈值，再根据各载波频率值对应的***效率值从已筛选出的各载波频率值中，确定出最大的***效率值的载波频率值，最后，将该对应最大的***效率值的载波频率值作为当前给定转速值对应的载波频率标定值。其中，电机噪声阈值的大小可以根据相应标准(例如，国家标准或企业标准)确定，例如，该预设噪声阈值可以为91dB(分贝)，但预设噪声阈值的大小不限于此。
本实施例中，不但考虑了***效率还兼顾了电机噪声，使得所确定的载波频率值在用于电机控制时，可以在满足***噪声要求的前提下尽可能的提升***效率。
在其中一个实施例中，如图5所示，上述的分别获取在电机被给定各不同载波频率值时的***效率值，可以包括如下步骤：
步骤502，分别获取在电机被给定各不同载波频率值时，电机的实际转速值和实际扭矩值，以及控制器的输入功率值。
这里，控制器的输入功率值也即***的输入功率值，可以通过采集控制器的母线的电流值和电压值确定。
可以根据公式(4)确定控制器的输入功率值；
Pnj＝Uj*Ij (4)
其中，Pnj、Uj和Ij分别表示第j个载波频率值对应的输入功率值、控制器的母线电压值和控制器的母线电流值。
步骤504，根据各实际转速值和各实际扭矩值，确定电机的各输出功率值。
具体地，可以根据公式(5)确定电机的输出功率值。
Pmj＝Tj*nj/9550 (5)
其中，Pmj、Tj和nj分别指第j个载波频率值对应的输出功率值、实际扭矩值和实际转速值，j＝1，2，3，...，M，M指载波频率值的总个数。电机的输出功率值也即***的输出功率值。
步骤506，分别求取各输出功率值与对应的输入功率值的比值，得到在电机被给定各不同载波频率值时的***效率值。
具体地，可以根据公式(6)确定电机的输出功率值。
ηj＝Pmj/Pnj*100％ (6)
其中，ηj表示第j个载波频率值对应的***效率值。
本实施例中，不需要分别计算电机的效率值和控制器的效率值就能得到***效率值，而且准确快捷。
在其中一个实施例中，可以根据实际需要在不同的速度值区间内的给定转速值采用不同的取值密度。具体的，可以是给定转速值的在第一速度值区间的取值密度大于在第二速度值区间的取值密度。该第一速度值区间和第二速度值区间可以在0到电机的最大转速nmax中划分，且第一速度值区间和第二速度值区间分别可以为单个或者多个。具体的划分方式可以根据实际需要确定，例如，可以是将电机最常用的转速范围作为第一速度值区间，剩余转速范围作为第二速度值区间。
本实施例中，差异化的确定给定转速值的取值密度，可以根据需要在一些转速区域内，例如在常用转速范围内，设定更大的取值密度，即同样长度内的速度区间内取值的数量相比更多，如此，可以进一步提升所确定的载波频率值的精度，而在另外一些转速区域内，例如在非常用转速范围内，设定更小的取值密度，又可以减少计算量。
应该理解的是，虽然图2-5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-5中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种电机控制装置，包括：获取模块602、处理模块604和控制模块606，其中：
获取模块602，用于获取电机的当前转速值；
处理模块604，用于根据当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定电机的目标载波频率值，载波频率计算模型根据电机的多组给定转速值和载波频率标定值确定，各载波频率标定值分别根据对应的给定转速值在不同载波频率值时的***效率值确定，***效率值为电机和电机的控制器的总效率值；
控制模块606，用于根据目标载波频率值对输入电机的载波信号进行调整。
在其中一个实施例中，处理模块604还可以用于查询电机在上一载波调整时刻的转速值，根据当前转速值和上一载波调整时刻的电机的转速值，确定电机的转速改变量，在转速改变量不小于预设改变量阈值时，根据当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定电机的目标载波频率值，在转速改变量小于预设改变量阈值时，保持电机的目标载波频率值不变。
在其中一个实施例中，载波频率计算模型的获取过程，可以包括：根据多组给定转速值和载波频率标定值，确定拉格朗日插值函数，拉格朗日插值函数作为载波频率计算模型。
在其中一个实施例中，上述的多组给定转速值和载波频率标定值的获取过程，可以包括：在电机处于当前给定转速值时，分别获取在电机被给定各不同载波频率值时的***效率值；根据当前获取到的各***效率值，确定当前给定转速值对应的载波频率标定值，载波频率标定值为当前获取到的各***效率值中的最大值对应的载波频率值；在存在尚未进行载波频率标定的给定转速值，从尚未进行载波频率标定的给定转速值中选取一个给定转速值，将当前选取出的给定转速值作为新的当前给定转速值，返回在电机处于当前给定转速值时，分别获取在电机被给定各不同载波频率值时的***效率值的步骤。
在其中一个实施例中，上述的多组给定转速值和载波频率标定值的获取过程，还可以包括：在电机处于当前给定转速值时，分别获取在电机被给定各不同载波频率值时的电机噪声值；上述的根据当前获取到的各***效率值，确定当前给定转速值对应的载波频率标定值，包括：根据当前获取到的各***效率值以及各电机噪声值，确定当前给定转速值对应的载波频率标定值，载波频率标定值为在满足电机噪声值小于预设的电机噪声阈值的各载波频率值对应的***效率值中的最大值对应的载波频率值。
在其中一个实施例中，上述的分别获取在电机被给定各不同载波频率值时的***效率值，可以包括：分别获取在电机被给定各不同载波频率值时，电机的实际转速值和实际扭矩值，以及控制器的输入功率值；根据各实际转速值和各实际扭矩值，确定电机的输出功率值；分别求取各输出功率值与对应的输入功率值的比值，得到在电机被给定各不同载波频率值时的***效率值。
在其中一个实施例中，在不同的速度值区间内的给定转速值采用不同的取值密度。
在其中一个实施例中，给定转速值的在第一速度值区间的取值密度大于在第二速度值区间的取值密度。
关于电机控制装置的具体限定可以参见上文中对于电机控制方法的限定，在此不再赘述。上述电机控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在其中一个实施例中，提供一种电动汽车，该电动汽车可以包括上述任意一个实施例中的电机控制装置。
在一个实施例中，提供了一种动态变频装置，图7是动态变频装置的主要硬件构造的框图。如图7所示，动态变频装置包含有计算机设备，该计算机设备包含有总线，该总线上连接有处理器和存储器等。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电机控制方法。总线上还可以连接有用于输入各种信息等的输入装置、用于生成PWM信号的PWM发生器以及通过PWM信号进行导通与关断控制的功率开关器件。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的动态变频装置的限定，具体的动态变频装置可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种动态变频装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任意一个实施例的电机控制方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意一个实施例的电机控制方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电机控制方法，所述方法包括：
获取电机的当前转速值；
根据所述当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定所述电机的目标载波频率值，所述载波频率计算模型根据所述电机的多组给定转速值和载波频率标定值确定，各所述载波频率标定值分别根据对应的给定转速值在不同载波频率值时的***效率值确定，所述***效率值为所述电机和所述电机的控制器的总效率值；
根据所述目标载波频率值对输入所述电机的载波信号进行调整。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
查询所述电机在上一载波调整时刻的转速值；
根据当前转速值和所述上一载波调整时刻的所述电机的转速值，确定所述电机的转速改变量；
在所述转速改变量不小于预设改变量阈值时，进入所述根据所述当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定所述电机的目标载波频率值的步骤；
在所述转速改变量小于所述预设改变量阈值时，保持所述电机的目标载波频率值不变。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述载波频率计算模型的获取过程，包括：根据所述多组给定转速值和载波频率标定值，确定拉格朗日插值函数，所述拉格朗日插值函数作为所述载波频率计算模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多组给定转速值和载波频率标定值的获取过程，包括：
在所述电机处于当前给定转速值时，分别获取在所述电机被给定各不同载波频率值时的***效率值；
根据当前获取到的各***效率值，确定当前给定转速值对应的载波频率标定值，所述载波频率标定值为当前获取到的各***效率值中的最大值对应的载波频率值；
在存在尚未进行载波频率标定的给定转速值，从尚未进行载波频率标定的给定转速值中选取一个给定转速值，将当前选取出的给定转速值作为新的当前给定转速值，返回所述在所述电机处于当前给定转速值时，分别获取在所述电机被给定各不同载波频率值时的***效率值的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多组给定转速值和载波频率标定值的获取过程，还包括：
在所述电机处于当前给定转速值时，分别获取在所述电机被给定各不同载波频率值时的电机噪声值；
所述根据当前获取到的各***效率值，确定当前给定转速值对应的载波频率标定值，包括：根据当前获取到的各***效率值以及各电机噪声值，确定当前给定转速值对应的载波频率标定值，所述载波频率标定值为在满足电机噪声值小于预设的电机噪声阈值的各载波频率值对应的***效率值中的最大值对应的载波频率值；
优选的，所述分别获取在所述电机被给定各不同载波频率值时的***效率值，包括：
分别获取在所述电机被给定各不同载波频率值时，所述电机的实际转速值和实际扭矩值，以及所述控制器的输入功率值；
根据各所述实际转速值和各所述实际扭矩值，确定所述电机的输出功率值；
分别求取各所述输出功率值与对应的输入功率值的比值，得到在所述电机被给定各不同载波频率值时的***效率值。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在不同的速度值区间内的给定转速值采用不同的取值密度；
优选的，给定转速值的在第一速度值区间的取值密度大于在第二速度值区间的取值密度。
7.一种电机控制装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取电机的当前转速值；
处理模块，用于根据所述当前转速值以及预设的载波频率计算模型，确定所述电机的目标载波频率值，所述载波频率计算模型根据所述电机的多组给定转速值和载波频率标定值确定，各所述载波频率标定值分别根据对应的给定转速值在不同载波频率值时的***效率值确定，所述***效率值为所述电机和所述电机的控制器的总效率值；
控制模块，用于根据所述目标载波频率值对输入所述电机的载波信号进行调整。
8.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求7所述的电机控制装置。
9.一种动态变频装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010228808.0A CN111293953A (zh) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | 电机控制方法、装置、电动汽车和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010228808.0A CN111293953A (zh) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | 电机控制方法、装置、电动汽车和存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111293953A true CN111293953A (zh) | 2020-06-16 |
Family
ID=71028149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010228808.0A Pending CN111293953A (zh) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | 电机控制方法、装置、电动汽车和存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111293953A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112350637A (zh) * | 2020-09-17 | 2021-02-09 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种电机噪音的控制方法、计算机可读存储介质及电机 |
| CN112803843A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-14 | 广东威灵电机制造有限公司 | 电机启动控制方法、装置、设备及存储介质 |
| CN117713633A (zh) * | 2024-02-02 | 2024-03-15 | 深圳市艾普希隆科技有限公司 | 用于伺服电机的变频控制调节方法及*** |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007282298A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Nissan Motor Co Ltd | モーター制御装置 |
| CN102934355A (zh) * | 2010-06-07 | 2013-02-13 | 丰田自动车株式会社 | 电力控制器的控制装置以及控制方法 |
| CN106817064A (zh) * | 2015-11-27 | 2017-06-09 | 新唐科技股份有限公司 | 交流电机的驱动方法及应用其的电机驱动装置 |
| WO2020009062A1 (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | 日本製鉄株式会社 | キャリア周波数設定方法、モータ駆動システムおよびキャリア周波数設定装置 |
-
2020
- 2020-03-27 CN CN202010228808.0A patent/CN111293953A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007282298A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Nissan Motor Co Ltd | モーター制御装置 |
| CN102934355A (zh) * | 2010-06-07 | 2013-02-13 | 丰田自动车株式会社 | 电力控制器的控制装置以及控制方法 |
| CN106817064A (zh) * | 2015-11-27 | 2017-06-09 | 新唐科技股份有限公司 | 交流电机的驱动方法及应用其的电机驱动装置 |
| WO2020009062A1 (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | 日本製鉄株式会社 | キャリア周波数設定方法、モータ駆動システムおよびキャリア周波数設定装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112350637A (zh) * | 2020-09-17 | 2021-02-09 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种电机噪音的控制方法、计算机可读存储介质及电机 |
| CN112350637B (zh) * | 2020-09-17 | 2022-07-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种电机噪音的控制方法、计算机可读存储介质及电机 |
| CN112803843A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-14 | 广东威灵电机制造有限公司 | 电机启动控制方法、装置、设备及存储介质 |
| CN117713633A (zh) * | 2024-02-02 | 2024-03-15 | 深圳市艾普希隆科技有限公司 | 用于伺服电机的变频控制调节方法及*** |
| CN117713633B (zh) * | 2024-02-02 | 2024-04-19 | 深圳市艾普希隆科技有限公司 | 用于伺服电机的变频控制调节方法及*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111293953A (zh) | 电机控制方法、装置、电动汽车和存储介质 | |
| CN106788027B (zh) | 一种基于最优二矢量组合的模型预测控制方法及*** | |
| CN110843552B (zh) | 电动汽车扭矩控制方法、装置、设备及存储介质 | |
| US7656690B2 (en) | Voltage conversion device and computer-readable recording medium with program recorded thereon for computer to execute control of voltage conversion by voltage conversion device | |
| CN103210580B (zh) | 控制装置 | |
| CN104578874A (zh) | 电力控制器 | |
| CN106438433B (zh) | 一种逆变器的风扇控制方法与装置 | |
| JP6119585B2 (ja) | 電動機駆動装置 | |
| CN110789361B (zh) | 汽车电机扭矩限制方法、装置、整车控制器及*** | |
| CN112821850B (zh) | 一种同步调制相位补偿方法、介质及电子设备 | |
| CN112865641B (zh) | 一种降低电机转矩波动的方法、装置、车辆及存储介质 | |
| CN116442985A (zh) | 一种车辆增程器发电功率的确定方法及装置 | |
| Won et al. | Improved FOC of IPMSM using finite-state model predictive current control for EV | |
| Rajesh Kanna et al. | Design and development of Truncated Angle Variant (TAV) controller for multi-source-fed BLDC motor drive | |
| CN108429502B (zh) | 永磁同步电机的参数辨识方法、装置及*** | |
| CN111106606A (zh) | 谐波电流的补偿方法、装置、有源滤波器和存储介质 | |
| JPWO2020148925A1 (ja) | 電力変換装置 | |
| Wu et al. | Model-free predictive current control for IPMSMs with multiple current difference updating technique | |
| JP6877671B1 (ja) | 電力変換装置、および推定装置 | |
| CN114228697A (zh) | 一种发动机停机控制方法、装置、混动动力车辆及介质 | |
| Guediri et al. | Fuzzy control of a doubly fed asynchronous machine (DFAM) generator driven by a wind turbine modeling and simulation | |
| Ćalasan et al. | A robust continuous conduction mode control strategy of switched reluctance generator for wind power plant applications | |
| US7158868B2 (en) | Method and device for consistent bidirectional analysis of engine characteristics map data | |
| Douiri et al. | Neural computation based vector controlled asynchronous motor fed by three levels NPC | |
| CN113224990B (zh) | 应用于新能源汽车的转矩控制优化方法与装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200616 |